JP2005111598A - 治具プレート - Google Patents

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Abstract

【課題】 旋盤系複合加工機と１台のロボットを組合わせて加工物の６面を自動で加工するシステムに使用する治具プレートを提供する。
【解決手段】 旋盤系複合加工機の第１主軸に装備されたチャック５０に把持された加工物８０の端面８２０は機械加工されるとともに、ねじ穴８３０が形成される。治具プレート６０は、取付面６３０を有する本体６００と、逆テーパー部６１０を備える。治具プレート６０はボルト６２０を有し、トルクレンチツール７０により加工物８０に固定される。第２主軸のチャック１２０のチャック爪１２２は、逆テーパー部６１０を把持し、加工物の残りの面を加工する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、加工物を取付けて主軸に把持される治具プレート、特に旋盤系複合加工機あるいはマシニングセンターにおいて、加工物の６面全面を自動的に加工するシステムに適した治具プレートに関する
加工物をとりつけたパレットを交換する機能を有する主軸と、加工テーブルを備えた専用機を用いて、加工物の全面を加工する方法は、下記の特許文献１に開示されている。
特開２００１−１２３４号公報
本発明の目的は、１台の汎用の旋盤系複合加工機と１台の汎用のロボットを備えて、鋳物素材等の異形物を含むワークの全面を自動的に加工する自動６面加工システムに利用される治具プレートを提供するものである。
上記目的を達成するために、本発明の旋盤系複合加工機の主軸に把持される治具プレートは、加工物の端面に着脱可能にとりつけられる取付面を有する本体と、本体の取付面とは反対側に設けられて主軸のチャックに把持される逆テーパー部を備えるものである。
そして、この治具プレートは共通の寸法、形状を有する逆テーパー部と、加工物の寸法、形状に対応する本体を備える治具プレートの本体を加工物の端面に着脱可能にとりつける手段は、本体に挿入されるボルトである。
また、治具プレートの逆テーパー部は、円周上に３か所の切欠部を備えるものである。
本発明の治具プレートは以上の構成を備えることにより、異形の加工物を取付けて、自動で加工することができるものである。
また、異形の加工物でなくても、組み付け用のボルトを用いて治具プレートに取り付けることにより、より高精度な仕上げを行うことができる。
図１は、本発明を適用する自動６面加工システムの概要を示す平面図である。
全体を符号１で示す自動６面加工システムは、旋盤系複合加工機１０と１台のロボット３０を備える。そしてロボット３０の近傍には、段取りステーション４０が配設される。
旋盤系複合加工機１０はベース１２上に、第１主軸１１０と、第１主軸１１０に対向して装備される第２主軸１２０を有し、第１主軸１１０で加工された加工物を第２主軸１２０が受け渡されて、次工程を加工する機能を備える。
旋盤系複合加工機１０のベース１２上の第１主軸１１０と第２主軸１２０の間には、ミーリング主軸１５０が配設される。このミーリング主軸１５０は、施削工具のほかに、ミーリング用の回転工具やトルクレンチ等の段取工具を装備することができる。
旋盤系複合加工機１０のベース１２上には、交換工具を収容する工具マガジン１６０と、自動工具交換装置１６５が配備されていて、ミーリング主軸１５０に必要な工具を供給する。
ロボット３０は、ロボット本体３００と、ロボットアーム３１０を有し、ロボットアーム３１０の先端にとりつけられたロボットハンド３２０で加工物や治具等を搬送する。
段取りステーション４０は、治具置場４１０や加工物パレット４２０、４３０を備え、ロボット３０により、必要な治具や加工物を旋盤系複合加工機１０に供給する。
図２、図３は、本発明の自動６面加工システムによる加工工程を示す説明図である。
旋盤系複合加工機１０の第１主軸１１０はフォームロックチャックと称される、把握範囲調整機能付自在チャック５０を装備して、加工物８０を把持する。
把握範囲調整機能付自在チャック５０は本体５００と、本体５００に対して、半径方向に摺動開閉する開閉部材５１０を有する。開閉部材５１０は、クランピング部材５２０を支持し、クランピング部材５２０の内側には、多数のトレースピン５３０がとりつけられている。自動６面加工の対象となる加工物８０は、例えば鋳物の素材であって、穴８２を有する。
加工物８０の外表面８００は鋳物表面のままであって、把持する基準面を有しない。把握範囲調整機能付自在チャック５０は、トレースピン５３０が一定の圧力で加工物８０の外表面８００に当接し、適当な圧力で加工物８０を把持する。
この様にロボットの位置決め精度で把持することが不適切な場合は、自在チャック内に当てブロック等を設けても良い。
この状態で、第１主軸１１０とミーリング主軸１５０を使用して、加工物８０の端部に例えば、外周面８１０と端面８２０の機械加工を施す。そしてこの端面８２０に治具プレート取付用のねじ穴８３０も加工する。
次に、ロボット３０を用いて、段取りステーション４０の治具置場４１０から、加工物に適した治具プレート６０を第１主軸１１０の近傍に搬送する。
治具プレート６０は本体６００と、本体６００の第２主軸１２０側に対向する、いわゆるバヨネット構造の逆テーパー部６１０を備える。
ロボットのハンドは、この治具プレート６０の端面６３０を加工物８０の加工済みの端面８２０に当接させる。
治具プレート６０は、取付ボルト６２０を有し、この取付ボルト６２０のセンターを加工物８０に加工した取付用のねじ穴８３０に合わせる。そして、ミーリング主軸に装備したトルクレンチ７０を作動させて、治具プレート６０を自動で加工物８０にとりつける。
次に図３に示すように、この治具プレート６０の取付けが完了した後に、第２主軸１２０は第１主軸側に前進して、チャック１２１のチャック爪１２２が加工物８０と一体となった治具プレート６０を把持する。
第２主軸１２０のチャック１２１にチャッキングした加工物８０の鋳物表面８００や穴部８２に対して、ミーリング主軸は各種の工具を活用して必要な加工を施す。
この工程において、第２主軸１２０のチャック１２１に把持された加工物８０の先端面８５０に対しても必要な加工が施される。
すなわち、加工物８０が６個の面で形成された形状を有するものであっても、第１主軸で把持された状態での加工と、第２主軸に移載されて把持された状態での加工により全自動で６面を加工することができる。
治具置場４１０上に用意される治具プレート６０は、共通する逆テーパー部６１０の寸法と構造を有し、本体６００の寸法と構造は，加工物に対応するように、異なるものが用意される。
ロボットは加工物８０に適した治具プレート６０を第１主軸で端面８３０が加工された加工物にとりつけることにより、第２主軸は段取り換えをする必要なく、異なる加工物に対して加工を施することができる。
図４は把握範囲調整機能付自在チャック５０のより詳細な構成を示す説明図である。
把握範囲調整機能付自在チャック５０は、本体５００に対して半径方向に開閉する開閉部材５１０を有する。開閉部材５１０に対して摺動自在にとりつけられるクランピング部材５２０は、開閉部材５１０に設けられた調整ボルト５６０を矢印Ｒ方向に回動することにより、矢印Ａ方向に移動する。
この調整によって、トレースピン５３０の初期開度を加工物８０の外径寸法に合わせて調整することができる。
図５は、治具プレート６０の詳細を示す説明図、図６は第２主軸の標準チャック１２１の説明図である
治具プレート６０は、本体６００と逆テーパー部６１０を有する。
本体６００には、４本のボルト穴６２４が設けられ、各ボルト穴６２４にボルト６２０が挿入される。ボルト穴６２４の開口部にはＣ字型の止め輪６２２が嵌装されてボルト６２０の脱落が防止される。
逆テーパー部６１０には、３個の切欠部６１４が設けられる。第２主軸１２０のチャック爪１２２は、この逆テーパー部６１０の切欠部６１４を通過する３本のチャック爪を有する。そこで、第２主軸１２０が第１主軸１１０側へ前進する際に、第２主軸のチャック１２１のチャック爪１２２が治具プレート６０の逆テーパー部６１０の切欠部６１４を通過する角度位置に第２主軸の回転位相を合わせる。
チャック爪１２２が切欠部６１４を通過した後に、第２主軸を６０度回転させてチャックキングを行うことにより、逆テーパー部６１０のテーパー面６１２が第２主軸のチャック爪１２２のテーパー面１２４と堅実に係合する。
異なる寸法、形状を有する加工物に適応するために、治具プレート６０の本体６００の寸法、形状を変えた治具プレートを用意し、逆テーパー部６１０の形状、寸法を共通化することによって、第２主軸の段取り換えを必要とせずに、種々の加工物に対応することが可能となる。
本体６００の加工物の取付面６３０の形状や、取付用のボルト６２０の配置等は、加工物の形状、寸法に応じて変更することができる。
本発明の自動６面加工システムの平面図。 本発明の自動６面加工システムの作用を示す説明図。 本発明の自動６面加工システムの作用を示す説明図。 把握範囲調整機能付自在チャックの説明図。 治具プレートの説明図。 第２の主軸のチャックの説明図。
符号の説明
１ 自動６面加工システム
１０ 旋盤系複合加工機
３０ ロボット
４０ 段取りステーション
５０ 把握範囲調整機能付自在チャック
６０ 治具プレート
７０ トルクレンチ
８０ 加工物
８２ 穴部
１１０ 第１主軸
１２０ 第２主軸
１２１ チャック本体
１２２ チャック（爪）
１２４ テーパー面
１５０ ミーリング主軸
１６０ 工具マガジン
１６５ 自動工具交換装置
３００ ロボット本体
３１０ ロボットアーム
３２０ ロボットハンド
４１０ 治具置場
４２０，４３０ 加工物パレット
５００ 把握範囲調整機能付自在チャック本体
５１０ 開閉部材
５２０ クランピング部材
５３０ トレースピン
５６０ 調整ボルト
６００ 治具プレート本体
６１０ 逆テーパー部
６１４ 切欠部
６２０ 取付ボルト
６２２ 止め輪
６２４ ボルト穴
６３０，８２０ 端面
８００ 外表面
８１０ 外周面
８２０ 端面
８３０ ねじ穴
８５０ 先端面

Claims (3)

  1. 旋盤系複合加工機の主軸に把持される治具プレートであって、
    加工物の端面に着脱可能にとりつけられる取付面を有する本体と、本体の取付面とは反対側に設けられて主軸のチャックに把持される逆テーパー部を備える治具プレート。
  2. 共通の寸法、形状を有する逆テーパー部と、加工物の寸法、形状に対応する本体を備える請求項１記載の治具プレート。
  3. 治具プレートの本体を加工物の端面に着脱可能にとりつける手段は、本体に挿入されるボルトである請求項１記載の治具プレート。
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